IT201800020566A1 - Dispositivo di misura per torri di stoccaggio di materiale sfuso. - Google Patents

Description

DISPOSITIVO DI MISURA PER TORRI DI STOCCAGGIO DI MATERIALE SFUSO

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di misura per torri di stoccaggio di materiale sfuso.

Come noto, in molti settori industriali, sono ampiamente utilizzate torri di stoccaggio per la conservazione di materiale sfuso, ad esempio granaglie, prodotti alimentari, carbone, trucioli, segatura, e simili.

Tali strutture, aventi normalmente forma di contenitori cilindrici disposti verticalmente rispetto al terreno, possono raggiungere altezze rilevanti (ad esempio oltre 20 m) tali da renderne difficoltoso, se non proibitivo, l’accesso diretto da parte di un operatore.

E’ altresì noto come, in molti casi, sia necessario monitorare lo stato del materiale contenuto nella torre di stoccaggio al fine di assicurarne un’ottimale conservazione, in particolare quando tale materiale è destinato ad un impiego alimentare.

Per evidenti ragioni di praticità e sicurezza, tale attività di monitoraggio non è normalmente effettuata direttamente da un operatore.

Molte torri di stoccaggio sono così equipaggiate con dispositivi di misura in grado di rilevare alcune grandezze fisiche d’interesse, in particolare il livello del materiale conservato all’interno della torre e la sua distribuzione di temperatura in altezza.

I dispositivi di misura attualmente impiegati a tale scopo consentono, in genere, di monitorare una sola grandezza fisica d’interesse relativa al materiale conservato.

Così, attualmente, è necessario installare dispositivi di misura diversificati per monitorare il livello e la distribuzione di temperatura del materiale.

Ovviamente, ciò comporta un incremento degli ingombri complessivi del sistema di monitoraggio e costi d’installazione/esercizio relativamente elevati per la torre di stoccaggio. Per superare tale inconveniente, si potrebbero predisporre dispositivi di misura di tipo multifunzione, ad esempio in grado di monitorare il livello del materiale conservato nella torre di stoccaggio e, contemporaneamente, la sua distribuzione di temperatura in altezza.

Purtroppo, le soluzioni tecniche di questo tipo, attualmente disponibili, sono relativamente complesse e laboriose da realizzare a livello industriale. Inoltre, esse non sono ancora in grado di offrire prestazioni soddisfacenti in termini di efficacia, accuratezza e praticità d’uso.

Il compito precipuo della presente invenzione è fornire un dispositivo di misura per torri di stoccaggio di materiale sfuso che consenta di superare gli inconvenienti dell’arte nota, sopra evidenziati.

Nell’ambito di tale compito, uno scopo della presente invenzione è fornire un dispositivo di misura che sia di tipo multi-funzionale, in particolare che sia in grado di rilevare contemporaneamente, in modo efficiente e relativamente accurato, il livello e la distribuzione di temperatura in altezza del materiale conservato nella torre di stoccaggio.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è fornire un dispositivo di misura che sia facilmente installabile sul campo.

Un altro scopo della presente invenzione è fornire un dispositivo di misura che sia facilmente realizzabile a livello industriale, a costi competitivi con i dispositivi di misura attualmente disponibili.

Questo compito e questi scopi, nonché altri scopi che appariranno evidenti dalla successiva descrizione e dai disegni allegati, sono realizzati, secondo l’invenzione, da un dispositivo di misura, secondo la rivendicazione 1 proposta nel seguito.

Il dispositivo di misura, secondo l’invenzione, comprende:

- un asse longitudinale principale;

- un assieme di supporto meccanicamente accoppiabile ad una parete di soffitto di detta torre di stoccaggio. Tale assieme di supporto definisce una cavità di alloggiamento in comunicazione con un volume interno della torre di stoccaggio e coassiale con detto asse longitudinale;

- un elemento di guida d’onda in grado di convogliare segnali elettrici ad alta frequenza; L’elemento di guida d’onda comprende un corpo tubolare avente un volume interno cavo e comprendente una prima estremità ed una seconda estremità opposte tra loro. Almeno una porzione di detto corpo tubolare, che comprende detta seconda estremità, è destinata ad essere immersa nel materiale contenuto in detta torre di stoccaggio nell’impiego operativo di detto dispositivo di misura.

L’elemento di guida d’onda comprende inoltre un primo terminale unito a detto corpo tubolare in corrispondenza di detta prima estremità e meccanicamente collegato a detto assieme di supporto in corrispondenza di detta cavità di alloggiamento.

Preferibilmente, l’elemento di guida d’onda comprende inoltre un secondo terminale unito a detto corpo tubolare in corrispondenza di detta seconda estremità. Detto secondo terminale è atto riflettere segnali elettrici ad alta frequenza in propagazione lungo il corpo tubolare dell’elemento di guida d’onda.

Il dispositivo di misura, secondo l’invenzione, comprende inoltre:

- uno o più dispositivi sensori di temperatura alloggiati nel volume interno di detto corpo tubolare;

- un’unità elettronica per regolare il funzionamento di detto dispositivo di misura.

La suddetta unità elettronica comprende a sua volta:

- una sezione di controllo comprendente mezzi per l’elaborazione dei dati;

- una prima sezione d’interfaccia operativamente accoppiata a detta sezione di controllo ed a detti dispositivi sensori. La suddetta prima sezione d’interfaccia è atta a ricevere segnali di trasduzione da detti dispositivi sensori;

- una seconda sezione d’interfaccia operativamente accoppiata a detta sezione di controllo ed a detto elemento di guida d’onda. Detta seconda sezione d’interfaccia è atta a trasmettere primi impulsi elettrici ad alta frequenza a detto elemento di guida d’onda ed a ricevere secondi impulsi elettrici ad alta frequenza da detto elemento di guida d’onda. I suddetti secondi impulsi elettrici ad alta frequenza sono generati dalla riflessione di detti primi impulsi elettrici lungo detto elemento di guida d’onda in corrispondenza di opportune zone o sezioni di riflessione di detto elemento di guida d’onda. Tali zone o sezioni di riflessione comprendono vantaggiosamente la regione del corpo tubolare 30 in corrispondenza del livello raggiunto dal materiale in cui corpo tubolare 30 è immerso e/o la regione del corpo tubolare 30 in corrispondenza del secondo terminale 34 (in pratica la seconda estremità 32 del corpo tubolare stesso).

La sezione di controllo è atta a ricevere, da detta prima sezione d’interfaccia, primi segnali di rilevamento indicativi delle temperature rilevate detti dispositivi sensori ed a fornire primi segnali di misura indicativi della temperatura del materiale contenuto in detta torre di stoccaggio.

La sezione di controllo è atta a ricevere, da detta seconda sezione d’interfaccia, secondi segnali di rilevamento indicativi dei secondi impulsi elettrici ad alta frequenza ricevuti da detta seconda sezione d’interfaccia ed a fornire secondi segnali di misura indicativi del livello del materiale contenuto in detta torre di stoccaggio.

Secondo un aspetto dell’invenzione, il dispositivo di misura comprende uno o più primi conduttori elettrici per collegare elettricamente i primi dispositivi sensori con la prima sezione d’interfaccia. I suddetti primi conduttori elettrici passano attraverso il volume interno del corpo tubolare ed attraverso un foro di passaggio del primo terminale, coassiale con detto l’asse longitudinale del dispositivo di misura.

Secondo un aspetto dell’invenzione, il dispositivo di misura comprende uno o più secondi conduttori elettrici per collegare elettricamente l’elemento di guida d’onda con la seconda sezione d’interfaccia. I secondi conduttori elettrici sono meccanicamente ed elettricamente accoppiati a detto primo terminale in una posizione di accoppiamento distanziata rispetto al foro di passaggio di detto primo terminale.

Preferibilmente, i secondi conduttori elettrici sono accoppiati al primo terminale in corrispondenza ad una prima superficie esterna di detto primo terminale in una posizione di accoppiamento distanziata rispetto a detto foro di passaggio.

Preferibilmente, il primo terminale comprende una sede di accoppiamento per un primo connettore elettrico di detti secondi conduttori elettrici in corrispondenza di detta prima superficie esterna. Tale sede di accoppiamento è predisposta in una posizione di accoppiamento distanziata rispetto al foro di passaggio di detto primo terminale.

Secondo un aspetto dell’invenzione, il dispositivo di misura comprende primi mezzi di collegamento meccanico per accoppiare meccanicamente un involucro di detta unità elettronica a detto assieme di supporto (2).

Secondo un aspetto dell’invenzione, il dispositivo di misura comprende secondi mezzi di collegamento meccanico per accoppiare meccanicamente detto primo terminale a detto assieme di supporto.

Secondo un aspetto dell’invenzione, il dispositivo di misura comprende terzi mezzi di collegamento meccanico per accoppiare meccanicamente detto corpo tubolare a detto assieme di supporto.

Secondo un aspetto dell’invenzione, la prima sezione elettronica di detta unità elettronica comprende:

- un primo stadio elettronico atto a trasmettere segnali di controllo a detti dispositivi sensori ed a ricevere detti segnali di trasduzione in risposta a detti segnali di controllo; - un secondo stadio elettronico atto ad elaborare detti segnali di trasduzione ed a fornire detti primi segnali di rilevamento a detta sezione di controllo.

Secondo un aspetto dell’invenzione, la seconda sezione elettronica di detta unità elettronica comprende:

- un terzo stadio elettronico atto a fornire detti primi impulsi elettrici ad alta frequenza.

Detto terzo stadio elettronico comprende un primo circuito oscillatore atto a fornire un primo segnale elettrico di riferimento ad alta frequenza;

- un quarto stadio elettronico atto a trasmettere detti primi impulsi elettrici ad alta frequenza a detto elemento di guida d’onda ed a ricevere detti secondi impulsi elettrici ad alta frequenza da detto elemento di guida d’onda;

- un quinto stadio elettronico atto a fornire terzi impulsi elettrici ad alta frequenza. Detto quinto stadio elettronico comprende un secondo circuito oscillatore atto a fornire un secondo segnale elettrico di riferimento ad alta frequenza avente una differenza di frequenza predefinita rispetto a detto primo segnale elettrico di riferimento;

- un sesto stadio elettronico atto ad elaborare detti secondi e terzi impulsi elettrici ad alta frequenza ed a fornire detti secondi segnali di rilevamento a detta sezione di controllo. Secondo un aspetto dell’invenzione, la seconda sezione elettronica di detta unità elettronica comprende un settimo stadio elettronico atto ad elaborare detti primo e secondo segnali di riferimento ad alta frequenza ed a fornire un segnale di errore a detta sezione di controllo. La suddetta sezione di controllo è atta ad elaborare detto segnale di errore ed a fornire segnali di regolazione per detto secondo circuito oscillatore in risposta a detto segnale di errore.

In un ulteriore aspetto, la presente invenzione concerne una torre di stoccaggio per materiale sfuso comprendente un dispositivo di misura, secondo la rivendicazione 12 proposta nel seguito.

Caratteristiche e vantaggi del dispositivo di misura, secondo l’invenzione, potranno essere meglio percepiti facendo riferimento alla descrizione data di seguito ed alle allegate figure, fornite a scopo puramente illustrativo e non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra schematicamente una torre di stoccaggio con installato un dispositivo di misura, secondo l’invenzione; e

- le figure 2-10 illustrano schematicamente alcuni aspetti del dispositivo di misura secondo l’invenzione.

Con riferimento alle citate figure, la presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di misura 1 per una torre 100 per lo stoccaggio di materiale sfuso, ad esempio granaglie, prodotti alimentari, carbone, trucioli, segatura, e simili.

In figura 1, è schematicamente illustrata una torre (o silos) di stoccaggio 100 per la conservazione di materiale sfuso (non illustrato).

La torre di stoccaggio 100 comprende un contenitore 110 avente un volume interno 115 destinato ad essere riempito, almeno parzialmente, con il materiale sfuso da conservare.

Il contenitore 110 ha tipicamente una struttura allungata, ad esempio cilindrica, che si estende lungo un corrispondente asse longitudinale principale 200.

Il contenitore 110 è disposto in senso verticale rispetto ad una superficie d’appoggio 300 della torre di stoccaggio (cioè con l’asse longitudinale 200 sostanzialmente perpendicolare a quest’ultima) e comprende una parete di soffitto 111, una parete di fondo 112 ed una parete laterale 113.

Preferibilmente, la parete di soffitto 111 e la parete di fondo 112 comprendono corrispondenti aperture (non illustrate) per consentire l’immissione o la fuoriuscita del materiale nel o dal volume interno del contenitore 110.

Preferibilmente, la parete di soffitto 111 comprende un’apertura 119 che consente di accedere al volume interno 115 del contenitore 110 ed in corrispondenza della quale il dispositivo di misura 1 è posizionato operativamente.

Preferibilmente, la parete di fondo 112 è sagomata a forma d’imbuto, o con altra forma svasata, per facilitare la fuoriuscita del materiale contenuto nella torre di stoccaggio, ove richiesto.

Vantaggiosamente, la torre di stoccaggio 100 comprende una struttura di sostegno 120 ancorata al contenitore 110 per sorreggere quest’ultimo e fissarlo alla superficie di appoggio 300.

In generale, la torre di stoccaggio 100 può essere di tipo noto in molte sue parti. Essa sarà nel seguito descritta solo negli aspetti di rilievo per l’invenzione, per evidenti ragioni di brevità. In generale, quando si trova nella sua posizione operativa, il dispositivo di misura 1 è disposto lungo un proprio asse longitudinale principale 10 vantaggiosamente parallelo con l’asse longitudinale 200 della torre di stoccaggio 100.

Secondo l’invenzione, il dispositivo di misura 1 comprende un assieme di supporto 2 meccanicamente accoppiabile alla parete di soffitto 111 del contenitore 110 della torre di stoccaggio 100.

Il supporto assieme di supporto 2 è predisposto in modo da definire una cavità sagomata di alloggiamento 20 coassiale con l’asse longitudinale 10 del dispositivo di misura. Vantaggiosamente, la cavità di alloggiamento 20 è passante attraverso l’assieme di supporto 2 ed è destinata ad essere posta in comunicazione con il volume interno 115 della torre di stoccaggio (o meglio del contenitore 110), in corrispondenza dell’apertura 119 della parete di soffitto 111.

Preferibilmente, l’assieme di supporto 2 comprende un corpo flangiato 22 fissabile con mezzi di connessione di tipo noto (ad esempio una pluralità di bulloni) ad una corrispondente struttura flangiata 118 fissata alla parete di fissaggio 111 della torre di stoccaggio 100.

Vantaggiosamente, la suddetta struttura flangiata 118 definisce la suddetta apertura 119 della parete di soffitto 111 in comunicazione con il volume interno 115 della torre di stoccaggio (o meglio del contenitore 110).

Preferibilmente, l’assieme di supporto 2 comprende un corpo di supporto 21 meccanicamente collegabile al corpo flangiato 22 e predisposto in modo da definire la suddetta cavità di alloggiamento 20 in comunicazione con il volume interno 115 della torre di stoccaggio.

Preferibilmente, il corpo di supporto 21 comprende una superficie filettata 211 accoppiabile con una corrispondente superficie filettata 220 del corpo flangiato 22.

Preferibilmente, il corpo di supporto 21 ha forma sostanzialmente cilindrica e definisce, in cooperazione con il corpo flangiato 22, la cavità di alloggiamento 20.

Preferibilmente, la cavità di alloggiamento 20 comprende una porzione inferiore 20B svasata, in posizione prossimale rispetto alla parete di soffitto 111 quando il dispositivo di misura 1 si trova nella sua normale posizione operativa, ed una porzione superiore 20A rettilinea (preferibilmente cilindrica), in posizione distale rispetto alla parete di soffitto 111, quando il dispositivo di misura 1 si trova nella sua normale posizione operativa.

Preferibilmente, l’assieme di supporto 2 è realizzato in un materiale metallico ad alta resistenza meccanica, ad esempio acciaio.

Secondo l’invenzione, il dispositivo di misura 1 comprende un elemento di guida d’onda 3 in grado di convogliare segnali elettrici TX, RX ad alta frequenza, ad esempio nell’ordine dei GHz o delle decine di GHz.

L’elemento di guida d’onda 3 è destinato ad essere parzialmente immerso nel materiale contenuto nella torre di stoccaggio suddetta in modo che il materiale suddetto provochi una riflessione di segnali elettrici TX ad alta frequenza in propagazione lungo detto elemento di guida d’onda (figura 1).

Vantaggiosamente, l’elemento di guida d’onda 3 è realizzato in materiale metallico, ad esempio acciaio, in modo da consentire ai segnali elettrici suddetti di propagarsi lungo esso. L’elemento di guida d’onda 3 comprende un corpo tubolare cavo 30 avente un volume interno 300 (figure 2-3).

Il corpo tubolare 30 è meccanicamente collegato all’assieme di supporto 2 e comprende una prima estremità 31 ed una seconda estremità 32 tra loro opposte.

La prima estremità 31 è predisposta in corrispondenza della cavità di alloggiamento 20, coassialmente con l’asse longitudinale 10.

La seconda estremità 32 del corpo tubolare 30 è invece libera.

Il corpo tubolare 30 è destinato ad estendersi nel volume interno 115 del contenitore 110 della torre di stoccaggio 100.

Vantaggiosamente, una sua porzione, comprendente la seconda estremità 32, è destinata ad essere immersa nel materiale contenuto nella torre di stoccaggio suddetta.

Vantaggiosamente, il corpo tubolare 30 è realizzato in materiale metallico, ad esempio acciaio, in modo da consentire ai segnali elettrici TX, RX ad alta frequenza di propagarsi lungo esso.

Secondo l’invenzione, l’elemento di guida d’onda 3 comprende un primo terminale 33 unito al corpo tubolare 30 in corrispondenza della prima estremità 31 di quest’ultimo (figure 2, 5Il primo terminale 33 è vantaggiosamente ospitato nella cavità di alloggiamento 20 (in particolare nella sua porzione superiore 20A) ed è meccanicamente collegato all’assieme di supporto 2.

Preferibilmente, il primo terminale 33 comprende un foro di passaggio 330 coassiale con l’asse longitudinale 10.

Preferibilmente, il primo terminale 33 comprende una prima superficie esterna 331 di accoppiamento elettrico in posizione coassiale con l’asse longitudinale 10.

Preferibilmente, la prima superficie esterna 331 definisce almeno parzialmente un bordo esterno 330A del foro di passaggio 330 in posizione distale rispetto seconda estremità 32 del corpo tubolare 30.

In pratica, la prima superficie esterna 331 costituisce una superficie di base del terminale 33, disposta trasversalmente (più preferibilmente perpendicolarmente) rispetto all’asse longitudinale 10 ed in posizione distale rispetto alla seconda estremità 32 del corpo tubolare 30.

Preferibilmente, il primo terminale 33 comprende una seconda superficie esterna 332 di accoppiamento meccanico, la quale circonda con l’asse longitudinale 10 coassialmente con esso.

In pratica, la seconda superficie esterna 332 costituisce una superficie laterale del terminale 33, parallela e coassiale con l’asse longitudinale 10 e disposta trasversalmente (preferibilmente perpendicolarmente) rispetto alla prima superficie esterna 331.

Secondo la forma realizzativa illustrata nelle citate figure, il primo terminale 33 comprende una porzione 33A sostanzialmente a forma di cilindro forato, coassiale con l’asse longitudinale 10 ed in posizione distale rispetto alla seconda estremità 32 del corpo tubolare 30. Tale porzione cilindrica comprende la prima superficie esterna 331 come superficie di base e la seconda superficie esterna 332 come superficie laterale.

Il primo terminale 33 comprende inoltre un’ulteriore porzione 33B a forma di tronco di cono rovesciato forato, coassiale con l’asse longitudinale 10 ed in posizione prossimale rispetto alla seconda estremità 32 del corpo tubolare 30. Tale porzione conica raccorda la suddetta porzione cilindrica 33A con il corpo tubolare 30.

In linea di principio, il primo terminale 33 può assumere forme diverse da quella illustrata nelle citate figure. Si è visto però come la forma realizzativa illustrata consenta di migliorare la propagazione di segnali elettrici ad alta frequenza verso il o dal corpo tubolare 30, con conseguente notevole riduzione di fenomeni di riflessione indesiderati.

Vantaggiosamente, anche il primo terminale 33 è realizzato in materiale metallico, ad esempio acciaio, in modo da consentire ai segnali elettrici TX, RX ad alta frequenza di propagarsi attraverso di esso.

Preferibilmente, una parte del corpo tubolare 30 che comprende la prima estremità 31 è ospitata nel foro di passaggio 330 del primo terminale 33 ed è unita a quest’ultimo.

Preferibilmente, la prima estremità 31 del corpo tubolare 30 è inserita nel foro di passaggio 330 fino a raggiungere il bordo esterno 330A di quest’ultimo, in corrispondenza della prima superficie esterna 331.

Il corpo tubolare 30 ed il primo terminale 33 sono uniti tra loro in corrispondenza del foro di passaggio 330.

A tal fine, è preferibile utilizzare un processo di saldatura per brasatura. Si è visto che tale soluzione consente un’ottimale propagazione di segnali elettrici ad alta frequenza tra le parti unite, con riduzione di eventuali fenomeni di riflessione spuri.

Preferibilmente, l’elemento di guida d’onda 3 comprende un secondo terminale 34 unito al corpo tubolare 30 in corrispondenza della seconda estremità 32 di quest’ultimo.

Il secondo terminale 34 è vantaggiosamente atto a riflettere eventuali segnali elettrici TX ad alta frequenza in propagazione lungo il corpo tubolare stesso. Esso è così atto a formare almeno una superficie di riflessione “di fine-corsa” per i segnali elettrici TX in propagazione lungo il corpo tubolare 30.

Preferibilmente, il secondo terminale 34 è atto ad ostruire l’accesso al volume interno 300 del corpo tubolare 30, impedendo così che i componenti all’interno del corpo tubolare entrino eventualmente in contatto con il materiale conservato nella torre di stoccaggio.

Vantaggiosamente, il secondo terminale 34 è realizzato in materiale metallico, ad esempio acciaio, ed è sagomato in modo da offrire almeno una superficie di riflessione 340 per segnali elettrici TX ad alta frequenza che si propagano lungo il corpo tubolare 30.

Secondo l’invenzione, il dispositivo di misura 1 comprende uno o più dispositivi sensori di temperatura 4 alloggiati nel volume interno 300 del corpo tubolare 30.

Preferibilmente, il dispositivo di misura 1 comprende una pluralità di dispositivi sensori di temperatura 4 spazialmente distribuiti lungo il corpo tubolare 30, in particolare lungo la porzione intermedia 35 di quest’ultimo.

In tal modo, il dispositivo di misura 1 è in grado di effettuare una misurazione multi-punto della temperatura del materiale conservato nella torre di stoccaggio e quindi di fornire informazioni relative alla distribuzione di temperatura in altezza (cioè lungo un asse verticale – ad esempio l’asse longitudinale 10) del materiale suddetto.

In generale, i dispositivi sensori di temperatura 4 possono essere di tipo noto. Preferibilmente, essi sono di tipo digitale e comprendono ciascuno mezzi elettronici (non illustrati) operativamente collegati ad un elemento sensore di temperatura (non illustrato), ad esempio un diodo o una termocoppia.

I suddetti mezzi elettronici sono vantaggiosamente alimentati da un’unità di controllo e, preferibilmente, sono in grado di comunicare con quest’ultima.

Preferibilmente, i dispositivi sensori di temperatura 4 sono meccanicamente accoppiati al corpo tubolare 30 mediante mezzi di fissaggio (non illustrati) di tipo noto, ad esempio costituiti da opportuni supporti in materiale plastico inseriti nel volume interno del corpo tubolare 30.

Secondo l’invenzione, il dispositivo di misura 1 comprende un’unità elettronica 5 atta a regolarne il funzionamento.

Preferibilmente, l’unità elettronica 5 comprende un involucro 55 meccanicamente accoppiato all’assieme di supporto 2 (figure 1-2, 4).

Vantaggiosamente, l’involucro 55 è predisposto lungo l’asse longitudinale 10, in posizione opposta rispetto all’elemento di guida d’onda 3.

L’unità elettronica 5 è pertanto destinata ad essere posizionata all’esterno del contenitore 110 della torre di stoccaggio, quando il dispositivo di misura 1 è collocato nella sua posizione operativa.

L’unità elettronica 5 comprende una sezione di controllo 50 comprendente mezzi per l’elaborazione dei dati, ad esempio uno o più microprocessori o DSP e, eventualmente, circuiti di elaborazione dati di tipo analogico (figura 8).

L’unità elettronica 5 comprende una prima sezione elettronica 51 di interfaccia o “front-end” operativamente collegata alla sezione di controllo 50 ed ai dispositivi sensori 4.

La prima sezione elettronica 51 è atta a ricevere ed elaborare segnali di trasduzione T inviati dai dispositivi sensori 4 e ad inviare alla sezione di controllo 50 primi segnali di rilevamento D1 indicativi della temperatura rilevata lungo il corpo tubolare 30.

La sezione di controllo 50 è atta a ricevere ed elaborare i primi segnali di rilevamento D1 ed a fornire primi segnali di misura M1 indicativi della temperatura (più preferibilmente della distribuzione di temperatura in altezza) del materiale contenuto nella torre di stoccaggio 100. L’unità elettronica 5 comprende una seconda sezione elettronica 52 di interfaccia o “frontend” operativamente collegata alla sezione di controllo 50 ed all’elemento di guida d’onda 3. La seconda sezione elettronica 52 è atta a trasmettere primi impulsi elettrici TX ad alta frequenza all’elemento di guida d’onda 3 ed a ricevere secondi impulsi elettrici RX ad alta frequenza dall’elemento di guida d’onda suddetto.

Vantaggiosamente, i secondi impulsi elettrici RX sono generati dalla riflessione dei primi impulsi elettrici TX lungo l’elemento di guida d’onda 3 (più precisamente lungo il corpo tubolare 30), in corrispondenza di opportune zone o sezioni di riflessione del corpo tubolare. Tali zone o sezioni di riflessione comprendono vantaggiosamente la regione del corpo tubolare 30 posta al livello raggiunto dal materiale in cui corpo tubolare 30 è immerso e/o la regione del corpo tubolare 30 in corrispondenza del secondo terminale 34 (in pratica la regione del corpo tubolare che comprende la seconda estremità 32 di quest’ultimo).

La seconda sezione d’interfaccia 52 è atta a fornire alla sezione di controllo 50 secondi segnali di rilevamento D2 indicativi dei secondi impulsi elettrici RX ricevuti ingresso.

La sezione di controllo 50 è atta ad elaborare i secondi segnali di rilevamento D2 ed a fornire secondi segnali di misura M2 indicativi del livello del materiale contenuto nel contenitore 110 della torre di stoccaggio 100.

Preferibilmente, l’unità elettronica 5 comprende almeno un’interfaccia utente utilizzabile da un operatore per inviare segnali di configurazione o controllo alla sezione di controllo 50 e per mostrare su un display informazioni inviate dalla sezione di controllo suddetta, ad esempio informazioni di configurazione dell’unità elettronica 5 o informazioni relative alle misure effettuate dal dispositivo di misura 1.

L’interfaccia utente 57 può essere di tipo noto, ad esempio un tastiera con tasti azionabili manualmente da un operatore e munita di display per la visualizzazione di informazioni.

Preferibilmente, l’unità elettronica 5 comprende almeno una porta di comunicazione 54 collegabile con un dispositivo remoto (non illustrato), ad esempio un computer.

Il collegamento con il dispositivo remoto può essere vantaggiosamente realizzato secondo una modalità del tipo “con fili”, ad esempio mediante un bus di campo passante attraverso una prima apertura 501 dell’involucro 55.

La porta di comunicazione 54 può essere di tipo noto, ad esempio una porta di comunicazione 4-20 mA o una porta di comunicazione digitale, ad esempio di tipo Fielbus<TM>.

Preferibilmente, l’unità elettronica 5 comprende almeno una porta di alimentazione 55 elettricamente collegabile con una sorgente di potenza elettrica (non illustrata), ad esempio la rete di distribuzione dell’energia elettrica. La porta di alimentazione 55 può essere realizzata secondo soluzioni realizzative di tipo noto.

Vantaggiosamente, la porta di alimentazione 55 è collegata elettricamente alla sezione di controllo 50 ed alle sezioni d’interfaccia 51, 52, secondo modalità realizzative di tipo noto. Il collegamento elettrico con la suddetta sorgente di potenza elettrica può essere vantaggiosamente realizzato mediante un cavo di alimentazione passante attraverso una seconda apertura 502 dell’involucro 55.

Preferibilmente, il dispositivo di misura 1 comprende uno o più primi conduttori elettrici 6 per collegare elettricamente i dispositivi sensori di temperatura 4 con la prima sezione d’interfaccia 51 dell’unità elettronica 5 (figure 3-4, 7).

I primi conduttori 6 sono vantaggiosamente predisposti, almeno parzialmente, all’interno del corpo tubolare 30. Essi passano attraverso il volume interno 300 del corpo tubolare 30 ed attraverso il foro di passaggio 330 del primo terminale 33.

Preferibilmente, i primi conduttori 6 formano, per ciascun dispositivo sensore 4, una linea d’alimentazione 6A elettricamente collegata alla prima sezione d’interfaccia 51 ed alimentata da quest’ultima.

Preferibilmente, i primi conduttori 6 formano, per ciascun dispositivo sensore 4, una linea di comunicazione 6B (ad esempio di tipo “1-wire”) collegata con la prima sezione d’interfaccia 51 e pilotata da quest’ultima.

Nella forma realizzativa illustrata nelle citate figure, i primi conduttori 6 sono costituiti da una trecciola di cavetti passante attraverso il volume interno 300 del corpo tubolare 30 ed il foro di passaggio 330 del primo terminale 33. Tale soluzione consente vantaggiosamente di ridurre il volume occupato dai conduttori stessi.

Preferibilmente, il dispositivo di misura 1 comprende uno o più secondi conduttori elettrici 7 per collegare elettricamente l’elemento di guida d’onda 3 con la seconda sezione d’interfaccia 52 dell’unità elettronica 5 (figure 2, 4-6).

Preferibilmente, i conduttori 7 comprendono un primo connettore 71 per il collegamento elettrico con il primo terminale 33, un gruppo connettore 72 per il collegamento elettrico con la prima sezione d’interfaccia 51 ed un cavo coassiale 73 che collega gli elementi connettori 71, 72 tra loro.

Secondo una forma realizzativa preferita, i secondi conduttori 7 sono accoppiati al primo terminale 33 in una posizione di accoppiamento distanziata rispetto al foro di passaggio 330 del suddetto primo terminale 33, preferibilmente in corrispondenza della prima superficie esterna 331 di quest’ultimo.

Preferibilmente, in corrispondenza della prima superficie esterna 331, il primo terminale 33 comprende una sede di accoppiamento 333 per il connettore elettrico 71 dei secondi conduttori elettrici 7. Tale sede di accoppiamento è predisposta in posizione distanziata rispetto al bordo 330A del foro di passaggio 330.

La soluzione sopra illustrata risulta particolarmente vantaggiosa perché consente di ridurre considerevolmente i fenomeni di riflessione dei segnali elettrici ad alta frequenza transitanti attraverso il primo terminale 33.

Grazie al sopra descritto posizionamento reciproco tra il foro di passaggio 330 dei primi conduttori 6 e della posizione di accoppiamento dei secondi conduttori 7 con il primo terminale 33, la propagazione di segnali elettrici TX, RX ad alta frequenza attraverso il terminale 33 non risente in modo apprezzabile della presenza del foro di passaggio 330 attraverso il quale passano i primi conduttori 6.

Ciò consente di ottenere una precisa ed efficace rilevazione del livello di materiale contenuto nella torre di stoccaggio 100. Allo stesso tempo, è possibile ottenere un elevato grado di integrazione tra i componenti del dispositivo di misura 1, in particolare tra i componenti predisposti per trasdurre il livello e temperatura del materiale contenuto nella torre di stoccaggio.

Preferibilmente, il dispositivo di misura 1 comprende primi mezzi di collegamento meccanico 8A per collegare meccanicamente l’involucro 55 dell’unità elettronica 5 con l’assieme di supporto 2 (figure 4-5).

Preferibilmente, i primi mezzi di collegamento meccanico 8A comprendono una bussola di collegamento 85 destinata ad essere almeno parzialmente ospitata nella cavità di alloggiamento 20, in corrispondenza della porzione superiore 20A di quest’ultima.

La bussola di collegamento 85 è vantaggiosamente provvista di una prima superficie filettata 851 meccanicamente accoppiabile con una corrispondente superficie filettata (non illustrata) dell’involucro 5 e di un’ulteriore superficie filettata 852 meccanicamente accoppiabile con una corrispondente superficie filettata 212 del corpo di supporto 21.

In posizione distale rispetto all’unità elettronica 5, la bussola di collegamento 85 comprende una cavità di alloggiamento 855.

Preferibilmente, i primi mezzi di collegamento meccanico 8A comprendono anche un elemento distanziale 86 ospitato nella cavità di alloggiamento 855 della bussola di collegamento 85.

Preferibilmente, la bussola di collegamento 85 e l’elemento distanziale 86 comprendono corrispondenti fori di passaggio 853 e 861 per i primi conduttori elettrici 6 che collegano i dispositivi sensori 4 con l’unità elettronica 5. I suddetti fori di passaggio 853 e 861 sono disposti coassialmente con l’asse longitudinale 10.

Preferibilmente, la bussola di collegamento 85 e l’elemento distanziale 86 comprendono corrispondenti ulteriori fori di passaggio 854 e 862 per i secondi conduttori elettrici 7 che collegano l’elemento di guida d’onda 3 con l’unità elettronica 5. I suddetti fori di passaggio 854 e 862 sono disposti in posizione distanziata rispetto ai sopra menzionati fori di passaggio 853 e 861, rispettivamente.

Preferibilmente, la bussola di collegamento 85 è realizzata in materiale metallico mentre l’elemento distanziale 86 è realizzato in materiale elettricamente isolante, ad esempio un materiale plastico termoindurente.

Secondo le esigenze, i primi mezzi di collegamento meccanico 8A possono comprendere ulteriori elementi distanziali o elementi di guarnizione disposti coassialmente con l’asse longitudinale 10.

Preferibilmente, il dispositivo di misura 1 comprende secondi mezzi di collegamento meccanico 8B per collegare meccanicamente il primo terminale 33 dell’elemento di guida d’onda 3 con l’assieme di supporto 2.

Preferibilmente, i secondi mezzi di collegamento meccanico 8B comprendono un elemento di supporto 81 destinato ad essere alloggiato almeno parzialmente nella cavità di alloggiamento 855 della bussola di collegamento 85. In tal modo, esso può fornire supporto all’elemento distanziale 86 in cooperazione con il primo terminale 33 dell’elemento dio guida d’onda 3. Il distanziale 86 risulta così frapposto la bussola di collegamento 85 e l’assieme formato dal primo terminale 33 e l’elemento di supporto 81.

L’elemento di supporto 81 è provvisto di un foro di passaggio 812 coassiale con l’asse longitudinale 10.

Preferibilmente, l’elemento di supporto 81 è sagomato sostanzialmente a forma di cilindro forato ed il foro di passaggio 812 è vantaggiosamente sagomato in modo da consentire il passaggio del corpo tubolare 30 e costituire una sede di appoggio per il primo terminale 33. Preferibilmente, l’elemento di supporto 81 è realizzato in materiale elettricamente isolante, ad esempio un materiale plastico termoindurente.

Preferibilmente, i secondi mezzi di collegamento meccanico 8B comprendono una pluralità di perni di collegamento 82 atti a collegare meccanicamente il primo terminale 33 con l’elemento di supporto 81.

Vantaggiosamente, i perni di collegamento 82 sono ospitati in corrispondenti prime sedi di accoppiamento meccanico 332A del primo terminale 33 e in seconde sedi di accoppiamento meccanico 811 dell’elemento di supporto 81.

Vantaggiosamente, le prime sedi di accoppiamento meccanico 332A sono predisposte in corrispondenza della seconda superficie esterna 332 del primo terminale 32. Le seconde sedi di accoppiamento meccanico 811 sono predisposte in corrispondenza di una superficie laterale 811A dell’elemento di supporto 81 che si affaccia con la seconda superficie esterna 332 del primo terminale 33.

Preferibilmente, i secondi mezzi di collegamento meccanico 8B comprendono una pluralità di ulteriori perni di collegamento 83 atti a collegare meccanicamente l’elemento di supporto 81 con la bussola di collegamento 85.

Vantaggiosamente, i perni di collegamento 83 sono ospitati in corrispondenti terze sedi di accoppiamento meccanico 813 dell’elemento di supporto 81 e quarte sedi di accoppiamento meccanico 856 della bussola di collegamento 85.

Preferibilmente, le terzi sedi di accoppiamento meccanico 813 sono predisposte in corrispondenza della medesima superficie laterale 811A dell’elemento di supporto 81. Le quarte sedi di accoppiamento meccanico 856 sono predisposte in corrispondenza di una superficie laterale 85A che definisce la cavità 855 della bussola di collegamento 85 e che si affaccia con la superficie laterale 811A dell’elemento di supporto 81.

Secondo le esigenze, i secondi mezzi di collegamento meccanico 8B possono comprendere ulteriori elementi distanziali o elementi di guarnizione disposti coassialmente con l’asse longitudinale 10.

Preferibilmente, il dispositivo di misura 1 comprende terzi mezzi collegamento meccanico 9 atti ad accoppiare meccanicamente il corpo tubolare 30 con l’asse assieme di supporto 2. Preferibilmente, i mezzi di collegamento meccanico 9 comprendono un elemento di fissaggio 91 sagomato destinato ad essere ospitato nella porzione inferiore 20B della cavità di alloggiamento 20 (figure 2, 4).

L’elemento di fissaggio 91 è meccanicamente accoppiabile (ad esempio con accoppiamento di forma) con le pareti del corpo di supporto 21 che definiscono la porzione inferiore 20B della cavitò di alloggiamento 20.

Preferibilmente, l’elemento di fissaggio 91 comprende un foro passante 911 coassiale con l’asse longitudinale 10 del dispositivo di misura 1.

Il corpo tubolare 30 passa attraverso il foro passante 911 in corrispondenza di una sua porzione prossimale ala prima estremità 31.

Secondo una forma realizzativa preferita dell’invenzione, la prima sezione elettronica 51 dell’unità elettronica 5 è configurata per interagire secondo una modalità del tipo “masterslave” con i dispositivi sensori di temperatura 4 (figura 9).

Preferibilmente, la prima sezione elettronica 51 comprende un primo stadio elettronico 51A atto a trasmettere segnali di controllo C ai dispositivi sensori 4 ed a ricevere da quest’ultimi i segnali di trasduzione T in risposta ai segnali di controllo suddetti.

Preferibilmente, i segnali di controllo C sono configurati come segnali di “polling” destinati ad attivare i dispositivi sensori 4 uno alla volta. In risposta ad un segnale di controllo C, ciascun dispositivo sensore 4 attivato invia allo stadio elettronico 51A un segnale di trasduzione T indicativo della temperatura rilevata.

Preferibilmente, la prima sezione elettronica 51 comprende un secondo stadio elettronico 51B atto ad elaborare i segnali trasduttori T dallo stadio elettronico 51A ed ad inviare i primi segnali di rilevamento D1 indicativi delle temperature rilevate lungo il corpo tubolare 30. Gli stadi elettronici 51A, 51B possono essere realizzati con soluzioni circuitali di tipo noto (di tipo analogico o digitale).

Come sopra menzionato, la sezione di controllo 50 è atta a fornire primi segnali di misura M1 indicativi della temperatura (più preferibilmente della distribuzione di temperatura in altezza) del materiale contenuto nella torre di stoccaggio 100.

Per ottenere i primi segnali di misura M1, la sezione elettronica 50 può utilizzare algoritmi di elaborazione dei dati di tipo noto, ad esempio algoritmi in grado di combinare in modo opportuno le misurazioni di temperatura forniti dai dispositivi sensori 4.

Secondo una forma realizzativa preferita dell’invenzione, la seconda sezione elettronica 52 è configurata sostanzialmente come l’interfaccia elettronica di un misuratore di livello ad onda guidata (figura 10).

In particolare, essa è configurata per trasmettere impulsi elettrici TX ad alta frequenza lungo l’elemento di guida d’onda 3 e per ricevere impulsi elettrici RX ad alta frequenza generati della riflessione degli impulsi elettrici TX trasmessi in corrispondenza di un bersaglio a distanza nota (la seconda estremità 32 dell’elemento di guida d’onda) e di un bersaglio a distanza non nota (la sezione del corpo tubolare 30 corrispondente al livello del materiale nella torre di stoccaggio 100).

I secondi impulsi elettrici RX ad alta frequenza, generati della riflessione degli impulsi elettrici TX trasmessi, sono quindi mixati con terzi impulsi elettrici LX ad alta frequenza di tipo noto aventi un ritardo temporale predefinito.

I segnali mixati ad alta frequenza, così ottenuti, sono quindi amplificati e demodulati per ottenere i secondi segnali di rilevamento D2.

Preferibilmente, la seconda sezione elettronica 52 comprende un terzo stadio elettronico 52A atto a generare i primi impulsi elettrici TX ad alta frequenza.

Preferibilmente, il terzo stadio elettronico 52A comprende un primo circuito oscillatore O1 atto a generare un primo segnale elettrico di riferimento R1 ad alta frequenza (ad esempio dell’ordine di GHz o decine di GHz) ed un primo circuito di generazione G1 atto a ricevere il primo segnale elettrico di riferimento R1 ed a fornire i primi impulsi elettrici TX ad alta frequenza. La durata degli impulsi elettrici ad alta frequenza TX da trasmettere lungo l’elemento di guida d’onda 3 dipende sostanzialmente dalla lunghezza di quest’ultimo, secondo relazioni di proporzionalità di tipo noto.

Preferibilmente, la seconda sezione elettronica 52 comprende un quarto stadio elettronico 52B atto a trasmettere i primi impulsi elettrici TX ad alta frequenza all’elemento di guida d’onda 3 ed a ricevere i secondi impulsi elettrici RX ad alta frequenza da detto elemento di guida d’onda. Vantaggiosamente, il quarto stadio elettronico 52B comprende un circuito d’interfaccia (non illustrato) elettricamente collegato ai sopra-descritti secondi conduttori 7 del dispositivo di misura.

Preferibilmente, la seconda sezione elettronica 52 comprende un quinto stadio elettronico 52C atto a generare terzi impulsi elettrici LX ad alta frequenza (ad esempio dell’ordine di GHz o decine di GHz).

Preferibilmente, il quinto stadio elettronico 52C comprende un secondo circuito oscillatore O2 atto a generare un secondo segnale elettrico di riferimento R2 ad alta frequenza ed un secondo circuito di generazione G3 atto a ricevere il secondo segnale elettrico di riferimento R2 ed a fornire i terzi impulsi elettrici LX ad alta frequenza.

I terzi impulsi elettrici LX hanno vantaggiosamente un ritardo temporale noto rispetto ai primi impulsi elettrici TX ad alta frequenza.

Per tale motivo, il secondo segnale di riferimento R2, fornito dal secondo circuito oscillatore O2, ha vantaggiosamente una differenza di frequenza predefinita (ad esempio qualche decina di Hz) rispetto al primo segnale elettrico di riferimento R1 fornito dal primo circuito oscillatore O1.

Preferibilmente, la seconda sezione elettronica 52 comprende un sesto stadio elettronico 52D atto a ricevere i secondi e terzi impulsi elettrici ad alta frequenza RX, LX ed a fornire i suddetti secondi segnali di rilevamento D2 alla sezione di controllo 50.

Preferibilmente, il sesto stadio elettronico 52D comprende un circuito mixer (non illustrato) atto ad elaborare i secondi e terzi impulsi elettrici ad alta frequenza RX, LX ed a fornire un segnale demodulato a bassa frequenza (ad esempio dell’ordine delle centinaia di Hz) ed un circuito di amplificazione (non illustrato) per il suddetto segnale demodulato a bassa frequenza.

Gli stadi elettronici 52A, 52B, 52C, 52D possono essere realizzati con soluzioni circuitali di tipo noto (di tipo analogico o digitale).

Come sopra menzionato, la sezione di controllo 50 è atta a fornire secondi segnali di misura M2 indicativi del livello del materiale contenuto in detta torre di stoccaggio in risposta ai secondi segnali di rilevamento D2 ricevuti dalla seconda sezione elettronica 52.

Per ottenere i secondi segnali di misura M2, la sezione elettronica 50 può utilizzare algoritmi di elaborazione dei dati di tipo noto, ad esempio algoritmi in grado di calcolare il livello di materiale in base ai ritardi temporali dei secondi impulsi elettrici RX ad alta frequenza rispetto ai terzi impulsi elettrici LX ad alta frequenza, utilizzati come riferimento.

Secondo una forma realizzativa preferita dell’invenzione, la seconda sezione elettronica 52 comprende anche un anello di regolazione della frequenza del secondo segnale di riferimento R2 generato dal secondo circuito oscillatore O2.

Il secondo circuito oscillatore O2 può così “inseguire” eventuali variazioni in frequenza del primo segnale di riferimento R1 generato dal primo circuito oscillatore O1, mantenendo una differenza di frequenza costante tra i segnali di riferimento R1 e R2.

Tale soluzione consente vantaggiosamente di compensare eventuali fenomeni di “drift in frequenza” nel primo circuito oscillatore O1, ad esempio dovuti ad invecchiamento o variazione di temperatura.

Le misurazioni di livello effettuate risultano così maggiormente ripetibili e uniformi nel tempo.

Preferibilmente, la seconda sezione elettronica 52 comprende un settimo stadio elettronico 52E atto a ricevere il primo e secondo segnale di riferimento R1, R2 ad alta frequenza ed a fornire un segnale di errore ∆f, vantaggiosamente calcolato mediante comparazione dei segnali di riferimento suddetto.

Il segnale di errore ∆f è ricevuto dalla sezione di controllo 50. Quest’ultima fornisce in risposta segnali di regolazione R per il secondo circuito oscillatore O2 in modo da regolare la frequenza del secondo segnale di riferimento R2 in funzione del primo segnale di riferimento R1 generato dal primo circuito oscillatore O1.

Il funzionamento del dispositivo di misura 1 sarà ora brevemente descritto nel seguito.

Il dispositivo di misura 1 è vantaggiosamente installato in corrispondenza della parete di soffitto 111 del contenitore 110 della torre di stoccaggio (in corrispondenza dell’apertura 119).

Quando il materiale sfuso è presente nel contenitore 110, una porzione del corpo tubolare 30 comprendente la seconda estremità 32 è immersa nel materiale suddetto.

Per effettuare una misurazione di temperatura, la prima sezione d’interfaccia 51 dell’unità elettronica 5 attiva ciascun dispositivo sensore di temperatura 4 mediante un corrispondente segnale di controllo C. Ciascun dispositivo sensore 4, così attivato, invia un segnale di trasduzione T indicativo della temperatura attivata alla prima sezione d’interfaccia 51.

La prima sezione d’interfaccia 51 elabora i segnali di trasduzione T così ottenuti e fornisce segnali di rilevamento D1 alla sezione di controllo 50 che elabora tali segnali di rilevamento D1 e fornisce in uscita i primi segnali di misura M1 indicativi della distribuzione di temperatura in altezza del materiale contenuto nella torre di stoccaggio.

Ovviamente, se il contenitore 110 è vuoto, il dispositivo di misura 1 può comunque effettuare misurazioni di temperatura, secondo le modalità sopra descritte, e fornire segnali indicativi della temperatura ambiente all’interno della torre di stoccaggio.

Per effettuare una misurazione di livello, la seconda sezione d’interfaccia 52 dell’unità elettronica 5 trasmette una serie di primi impulsi elettrici TX ad alta frequenza. Quest’ultimi sono iniettati dal primo terminale 33 (che in questo caso opera come un “lanciatore di impulsi”) lungo le pareti conduttive del corpo tubolare 30 e si propagano in direzione della seconda estremità 32 del corpo tubolare 30.

In corrispondenza della regione del corpo tubolare 30 posizionata a livello del materiale nella torre di stoccaggio 100, la riflessione dei primi impulsi elettrici TX (dovuta alla presenza di un mezzo fisico diverso dall’aria) genera secondi impulsi elettrici RX ad alta frequenza che si propagano in direzione del primo terminale 33.

Similmente, in corrispondenza del secondo terminale 34, la riflessione dei primi impulsi elettrici TX (dovuta alla presenza di una superficie di riflessione di “fine corsa” predefinita) genera ulteriori secondi impulsi elettrici RX ad alta frequenza che si propagano in direzione del primo terminale 33.

Il primo terminale 44 (che in questo caso opera come un “ricevitore di impulsi”) trasmette i secondi impulsi elettrici RX ad alta frequenza alla seconda sezione d’interfaccia 52.

La seconda sezione d’interfaccia 52 elabora i secondi impulsi elettrici RX ad alta frequenza ricevuti in ingresso e fornisce i secondi segnali di rilevamento D2 alla sezione di controllo 50. La sezione di controllo 50 elabora i secondi segnali di rilevamento D2 e fornisce in uscita i secondi segnali di misura M2 indicativi del livello di materiale contenuto nella torre di stoccaggio.

Ovviamente, se il contenitore 110 è vuoto, il dispositivo di misura 1 può comunque effettuare una misurazione di livello, secondo le modalità sopra descritte. In questo caso, la riflessione dei primi impulsi elettrici TX ad alta frequenza avverrà solo in corrispondenza del secondo terminale 34.

Si è visto nella pratica come il dispositivo di misura 1, secondo l’invenzione, consenta di risolvere gli inconvenienti descritti dell’arte nota, raggiungendo gli scopi prefissati.

Il dispositivo di misura 1 consente di effettuare contemporaneamente misurazioni della temperatura e del livello del materiale contenuto nella torre di stoccaggio 100.

Grazie alla particolare conformazione dell’elemento di guida 3, in particolare del corpo tubolare 30 e del primo terminale 33 a quest’ultimo accoppiato, il dispositivo di misura 1 è in grado di effettuare misurazioni ad onda convogliata del livello del materiale senza che tali misurazioni siano compromesse dalla presenza dei dispositivi sensori di temperatura 4 e dei relativi cablaggi.

D’altra parte, grazie all’alloggiamento di dispositivi sensori di temperatura all’interno del volume cavo del corpo tubolare 30, il dispositivo di misura 1 è in grado di effettuare misurazioni della distribuzione di temperatura lungo un asse sostanzialmente verticale (l’asse longitudinale 10).

Il dispositivo di misura 1 presenta una struttura complessiva compatta e robusta, di facile installazione sul campo.

Il dispositivo di misura 1 può essere facilmente realizzato con procedimenti industriali di tipo noto, a costi relativamente contenuti e competitivi con i dispositivi di misurazione attualmente disponibili dello stato dell’arte.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di misura (1) per una torre di stoccaggio (100) di materiale sfuso caratterizzato dal fatto di comprendere: - un asse longitudinale principale (10); - un assieme di supporto (2) meccanicamente accoppiabile ad una parete di soffitto (111) di detta torre di stoccaggio, detto assieme di supporto definendo una cavità di alloggiamento (20) in comunicazione con un volume interno (115) di detta torre di stoccaggio e coassiale con detto asse longitudinale (10); - un elemento di guida d’onda (3) in grado di convogliare segnali elettrici (TX, RX) ad alta frequenza e comprendente: - un corpo tubolare (30) avente un volume interno (300) cavo e comprendente una prima estremità (31) ed una seconda estremità (32) opposte tra loro, almeno una porzione di detto corpo tubolare, che comprende detta seconda estremità (32), essendo destinata ad essere immersa nel materiale contenuto in detta torre di stoccaggio; - un primo terminale (33) unito a detto corpo tubolare (30) in corrispondenza di detta prima estremità (31) e meccanicamente collegato a detto assieme di supporto (2) in corrispondenza di detta cavità di alloggiamento (20); - uno o più dispositivi sensori di temperatura (4) alloggiati nel volume interno (300) di detto corpo tubolare (30); - un’unità elettronica (5) comprendente: - una sezione di controllo (50) comprendente mezzi per l’elaborazione dei dati; - una prima sezione d’interfaccia (51) operativamente accoppiata a detta sezione di controllo (50) ed a detti dispositivi sensori (4), detta prima sezione d’interfaccia essendo atta a ricevere segnali di trasduzione (T) da detti dispositivi sensori; - una seconda sezione d’interfaccia (52) operativamente accoppiata a detta sezione di controllo (50) ed a detto elemento di guida d’onda (3), detta seconda sezione d’interfaccia essendo atta a trasmettere primi impulsi elettrici (TX) ad alta frequenza a detto elemento di guida d’onda ed a ricevere secondi impulsi elettrici (RX) ad alta frequenza da detto elemento di guida d’onda, detti secondi impulsi elettrici (RX) ad alta frequenza essendo generati dalla riflessione di detti primi impulsi elettrici (TX) lungo detto elemento di guida d’onda; in cui detta sezione di controllo (50) è atta a ricevere, da detta prima sezione d’interfaccia (51), primi segnali di rilevamento (D1) indicativi delle temperature rilevate detti dispositivi sensori (4) ed a fornire primi segnali di misura (M1) indicativi della temperatura del materiale contenuto in detta torre di stoccaggio; in cui detta sezione di controllo (50) è atta a ricevere, da detta seconda sezione d’interfaccia (52), secondi segnali di rilevamento (D2) indicativi dei secondi impulsi elettrici (RX) ad alta frequenza ricevuti da detta seconda sezione d’interfaccia ed a fornire secondi segnali di misura (M2) indicativi del livello del materiale contenuto in detta torre di stoccaggio.
2. 2. Dispositivo di misura, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere: - uno o più primi conduttori elettrici (6) per collegare elettricamente detti primi dispositivi sensori (4) con detta prima sezione d’interfaccia (51), detti primi conduttori elettrici passando attraverso il volume interno (300) di detto corpo tubolare (30) ed un foro di passaggio (330) di detto primo terminale (33), coassiale con detto asse longitudinale (10); - uno o più secondi conduttore elettrici (7) per collegare elettricamente detto elemento di guida d’onda (3) con detta seconda sezione d’interfaccia (52), detti secondi conduttori elettrici essendo meccanicamente ed elettricamente accoppiati a detto primo terminale (33) in una posizione di accoppiamento distanziata rispetto al foro di passaggio (330) di detto primo terminale.
3. 3. Dispositivo di misura, secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti secondi conduttori elettrici (7) sono accoppiati a detto primo terminale (33) in corrispondenza ad una prima superficie esterna (331) di detto primo terminale in una posizione di accoppiamento distanziata rispetto a detto foro di passaggio (330).
4. 4. Dispositivo di misura, secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detto primo terminale (33) comprende una sede di accoppiamento (333) per un primo connettore elettrico (71) di detti secondi conduttori elettrici (7) in corrispondenza di detta prima superficie esterna (331), detta sede di accoppiamento (333) essendo predisposta in una posizione di accoppiamento distanziata rispetto a detto foro di passaggio (330).
5. 5. Dispositivo di misura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere primi mezzi di collegamento meccanico (8) per accoppiare meccanicamente un involucro (55) di detta unità elettronica (5) a detto assieme di supporto (2).
6. 6. Dispositivo di misura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere secondi mezzi di collegamento meccanico (8) per accoppiare meccanicamente detto primo terminale (33) a detto assieme di supporto (2).
7. 7. Dispositivo di misura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere terzi mezzi di collegamento meccanico (9) per accoppiare meccanicamente detto corpo tubolare (30) a detto assieme di supporto (2).
8. 8. Dispositivo di misura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto elemento di guida d’onda (3) comprende un secondo terminale (34) unito a detto corpo tubolare (30) in corrispondenza di detta seconda estremità (32), detto secondo terminale essendo atto riflettere segnali elettrici (TX) ad alta frequenza in propagazione lungo il corpo tubolare (30).
9. 9. Dispositivo di misura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la prima sezione elettronica (51) di detta unità elettronica (5) comprende: - un primo stadio elettronico (51A) atto a trasmettere segnali di controllo (C) a detti dispositivi sensori (4) ed a ricevere detti segnali di trasduzione (T) in risposta a detti segnali di controllo; - un secondo stadio elettronico (51B) atto ad elaborare detti segnali di trasduzione (T) ed a fornire detti primi segnali di rilevamento (D1) a detta sezione di controllo (50).
10. 10. Dispositivo di misura, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la seconda sezione elettronica (52) di detta unità elettronica (5) comprende: - un terzo stadio elettronico (52A) atto a fornire detti primi impulsi elettrici (TX) ad alta frequenza, detto terzo stadio elettronico comprendendo un primo circuito oscillatore (O1) atto a fornire un primo segnale elettrico di riferimento (R1) ad alta frequenza; - un quarto stadio elettronico (52B) atto a trasmettere detti primi impulsi elettrici (TX) ad alta frequenza a detto elemento di guida d’onda (3) ed a ricevere detti secondi impulsi elettrici (RX) ad alta frequenza da detto elemento di guida d’onda; - un quinto stadio elettronico (52C) atto a fornire terzi impulsi elettrici (LX) ad alta frequenza, detto quinto stadio elettronico comprendendo un secondo circuito oscillatore (O2) atto a fornire un secondo segnale elettrico di riferimento (R2) ad alta frequenza avente una differenza di frequenza predefinita rispetto a detto primo segnale elettrico di riferimento (R1); - un sesto stadio elettronico (52D) atto ad elaborare detti secondi e terzi impulsi elettrici ad alta frequenza (RX, LX) ed a fornire detti secondi segnali di rilevamento (D2) a detta sezione di controllo (50).
11. 11. Dispositivo di misura, secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che la seconda sezione elettronica (52) di detta unità elettronica (5) comprende un settimo stadio elettronico (52E) atto ad elaborare detti primo e secondo segnali di riferimento (R1, R2) ad alta frequenza ed a fornire un segnale di errore (∆f) a detta sezione di controllo (50), detta sezione di controllo essendo atta ad elaborare detto segnale di errore ed a fornire segnali di regolazione (R) per detto secondo circuito oscillatore (O2) in risposta a detto segnale di errore.
12. 12. Torre di stoccaggio (100) per un materiale sfuso caratterizzata dal fatto di comprendere almeno un dispositivo di misura (1), secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.